一種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的tcp網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，包括第一光電經(jīng)緯儀單元、第二光電經(jīng)緯儀單元以及第三光電經(jīng)緯儀單元；第一光電經(jīng)緯儀單元通過第二光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接，第一光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接。本發(fā)明通過三臺光電經(jīng)緯儀單元互為服務(wù)器端和客戶端的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，任何一臺光電經(jīng)緯儀單元出現(xiàn)故障，但也不影響其它兩臺光電經(jīng)緯儀單元之間的通信，并增加了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)斷線自動智能重連設(shè)計(jì)模塊，提升了系統(tǒng)的自動化性能，保證且提高了三臺網(wǎng)絡(luò)化光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量數(shù)據(jù)通信的可靠性和自動化水平。
【專利說明】—種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于靶場網(wǎng)絡(luò)化光電經(jīng)緯儀通信模型架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及ー種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在靶場光學(xué)測量領(lǐng)域，通常利用三臺分布式光電經(jīng)緯儀組成的空間坐標(biāo)測量系統(tǒng)實(shí)時(shí)交會測量空間運(yùn)動目標(biāo)三維坐標(biāo)和運(yùn)動軌跡，一臺測站光電經(jīng)緯儀可測出目標(biāo)的ニ維平面坐標(biāo)，理論上只有通過兩臺光電經(jīng)緯儀之間的交會重構(gòu)才能得到目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)，由于靶場光學(xué)測量存在目標(biāo)速度快、捕獲困難等特點(diǎn)，且受各站觀測視場角范圍、天氣背景和云層遮擋影響，在外場試驗(yàn)條件下，很容易丟失目標(biāo)或跟蹤目標(biāo)失敗；因而在實(shí)際應(yīng)用中，為增加系統(tǒng)的可靠性，通常分別采用三臺光電經(jīng)緯儀冗余布站測量架構(gòu)，每一臺經(jīng)緯儀既接收另外兩臺經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)送本站實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)到另外兩臺光電經(jīng)緯儀測量站，這樣每一臺光電經(jīng)緯儀，包括本站測量數(shù)據(jù)在內(nèi)，可同時(shí)獲取三臺經(jīng)緯儀的實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)，三組數(shù)據(jù)兩兩之間網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)交會，得到三組冗余測量數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)融合平均處理，大大消除了系統(tǒng)測量隨機(jī)誤差影響，可有效提高系統(tǒng)測量精度；另外該設(shè)計(jì)架構(gòu)可確保即使三站中任一站無法捕獲目標(biāo)或出現(xiàn)故障，也可保證測量任務(wù)的順利完成。
[0003]參見圖2，現(xiàn)有的三臺光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量系統(tǒng)必然存在實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信模型設(shè)計(jì)問題；已有的網(wǎng)絡(luò)模型主要兩種類型:一、有面向無連接的UDP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)模型；ニ、面向有連接的TCP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)模型；面向無連接的m)P網(wǎng)絡(luò)模型，三臺經(jīng)緯儀之間直接通信，不需客戶端和服務(wù)器端建立連接，但UDP協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸不可靠，先發(fā)的數(shù)據(jù)，有可能后到，另可能存在丟包現(xiàn)象，在可靠性要求高的靶場測量場合，數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)序和完整性無法保證；對于目前面向有連接的TCP模型，通常采用一臺經(jīng)緯儀作為主服務(wù)器端，另外兩臺經(jīng)緯儀作為客戶端的線性模型架構(gòu)，在兩客戶端之間的數(shù)據(jù)通信通過主服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，這種結(jié)構(gòu)存在一旦主服務(wù)器端出現(xiàn)故障，兩個客戶端數(shù)據(jù)無法通信的問題，無法完成實(shí)時(shí)交會測量任務(wù)；并且在主服務(wù)器端需要轉(zhuǎn)發(fā)兩客戶端數(shù)據(jù)，因?yàn)檐浖O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致服務(wù)器和客戶端軟件互換性差；
[0004]現(xiàn)有線性TCP網(wǎng)絡(luò)模型，需先開啟主服務(wù)器端，再開啟兩客戶端，才能建立三臺經(jīng)緯儀的有效通信連接，無法自動斷線重連，在外場遠(yuǎn)距離通信中，受服務(wù)器和客戶端開啟順序影響大，很不方便，自動化水平低，數(shù)據(jù)通信連接可靠性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種簡潔、方便且通過軟件實(shí)現(xiàn)可自動斷線重連的實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0007]本發(fā)明提供一種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括第一光電經(jīng)緯儀單元、第二光電經(jīng)緯儀單元以及第三光電經(jīng)緯儀單元；所述第一光電經(jīng)緯儀單元通過第二光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接；所述第一光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接；
[0008]上述第一光電經(jīng)緯儀單元包括第一客戶端以及與第一客戶端連接的第一服務(wù)器；所述第二光電經(jīng)緯儀單元包括第二客戶端以及與第二客戶端連接的第二服務(wù)器；所述第三光電經(jīng)緯儀單元包括第三客戶端以及與第三客戶端連接的第三服務(wù)器；
[0009]所述第一服務(wù)器與第二客戶端連接；所述第二服務(wù)器與第三客戶端連接；所述第三服務(wù)器與第一客戶端連接。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、本發(fā)明通過在每臺光電經(jīng)緯儀測量単元中設(shè)置基于T C P /IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)客戶端和服務(wù)器，形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并通過客戶端與服務(wù)器以及相鄰單元服務(wù)器的信號傳輸，彌補(bǔ)了基于無連接UDP協(xié)議數(shù)據(jù)丟包、時(shí)序不穩(wěn)、數(shù)據(jù)傳輸不可靠等缺點(diǎn)以及彌補(bǔ)了已有TCP線性網(wǎng)絡(luò)模型通信可靠性低、受主服務(wù)器端和客戶端開啟順序制約、自動化水平低、無法斷線自動重連及主服務(wù)器端出現(xiàn)故障無法通信等缺點(diǎn)；
[0012]2、本發(fā)明提高了系統(tǒng)通信的可靠性，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序和完整性，并具備在斷線情況下，任一光電經(jīng)緯儀出現(xiàn)故障，而不影響其余兩臺光電經(jīng)緯儀之間的通信，有效提高了系統(tǒng)通信的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為現(xiàn)有的光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量系統(tǒng)示意圖；
[0015]其中:1_第一光電經(jīng)緯儀單元，2-第二光電經(jīng)緯儀單元，3-第三光電經(jīng)緯儀單元，5-第一服務(wù)器，6-第一客戶端，7-第二服務(wù)器，8-第二客戶端，9-第三服務(wù)器，10-第三客戶端。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供一種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，包括第一光電經(jīng)緯儀單元1、第二光電經(jīng)緯儀單元2以及第三光電經(jīng)緯儀單元3 ;所述第一光電經(jīng)緯儀単元I通過第二光電經(jīng)緯儀單元2與第三光電經(jīng)緯儀單元3連接；第一光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接(即第一光電經(jīng)緯儀單元1、第二光電經(jīng)緯儀單元2以及第三光電經(jīng)緯儀単元3相互連接且形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu))；
[0017]上述第一光電經(jīng)緯儀單元I包括第一客戶端6以及與第一客戶端6連接的第一服務(wù)器5 ;所述第二光電經(jīng)緯儀單元2包括第二客戶端8以及與第二客戶端8連接的第二服務(wù)器7 ;所述第三光電經(jīng)緯儀單元3包括第三客戶端10以及與第三客戶端10連接的第三服務(wù)器9 ；
[0018]所述第一服務(wù)器5與第二客戶端8連接；所述第二服務(wù)器7與第三客戶端10連接；所述第三服務(wù)器9與第一客戶端6連接。
[0019]1、設(shè)計(jì)思路
[0020]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:針對靶場三個光電經(jīng)緯儀単元之間的測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信問題，不同于現(xiàn)有技術(shù)方案，本發(fā)明采用面向有連接的TCP/IP環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，每臺光電經(jīng)緯儀單元開辟ー個服務(wù)器端和一個客戶端，這樣每臺光電經(jīng)緯儀單元可分別作為客戶端和服務(wù)器端，同其它相鄰兩臺光電經(jīng)緯儀單元通信。
[0021]再利用微軟socket套接字異步事件通信消息機(jī)制，在每臺經(jīng)緯儀單元上開辟了兩條分別針對其它兩臺光電經(jīng)緯儀單元的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)監(jiān)控線程，一旦監(jiān)測到本地光電經(jīng)緯儀單元與另兩個光電經(jīng)緯儀單元網(wǎng)絡(luò)連接故障或超時(shí)，則由本地光電經(jīng)緯儀單元客戶端自動開啟網(wǎng)絡(luò)連接線程定時(shí)連接遠(yuǎn)程服務(wù)器端，直到連接成功后，自動停止連接。
[0022]使得三臺光電經(jīng)緯儀任意兩臺之間均可自動建立可靠網(wǎng)絡(luò)通信連接，并具備自動斷線重連功能，有效提高了系統(tǒng)通信的可靠性和自動化程度。
[0023]2、工作原理
[0024]如圖1所示，第一光電經(jīng)緯儀單元1、第二光電經(jīng)緯儀單元2、第三光電經(jīng)緯儀單元3分別建立三組服務(wù)器和客戶端。
[0025]例如，第一光電經(jīng)緯儀單元I的第一服務(wù)器5端接收到第二光電經(jīng)緯儀單元2的第二客戶端8的連接請求，同時(shí)通過與第一光電經(jīng)緯儀單元I的第一服務(wù)器5連接的第一客戶端6發(fā)送連接請求至第三光電經(jīng)緯儀單元3的第三服務(wù)器9端并建立網(wǎng)絡(luò)通信連接。
[0026]同理第二光電經(jīng)緯儀單元2的第二服務(wù)器7端接收第三光電經(jīng)緯儀單元3的第三客戶端10連接請求并建立連接，這樣三臺光電經(jīng)緯儀單元之間就形成了一個閉環(huán)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，三個單元之間兩兩相互通信，互不影響。
[0027]在第一光電經(jīng)緯儀單元1、第二光電經(jīng)緯儀單元2、第三光電經(jīng)緯儀單元3的三臺光電經(jīng)緯儀單元分別開辟網(wǎng)絡(luò)連接監(jiān)測線程，分別監(jiān)測本地光電經(jīng)緯儀單元與相鄰兩臺光電經(jīng)緯儀單元的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，如果網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)故障，則自動啟動定時(shí)重連功能，直至連接成功為止。
[0028]現(xiàn)有線性通信結(jié)構(gòu)，一旦任一光電經(jīng)緯儀單元服務(wù)端出現(xiàn)故障，其余兩臺光電經(jīng)緯儀單元的客戶端經(jīng)緯儀無法通信；相比原有線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過三臺光電經(jīng)緯儀単元互為服務(wù)器端和客戶端的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，任何一臺光電經(jīng)緯儀單元出現(xiàn)故障，但也不影響其它兩個光電經(jīng)緯儀單元之間的通信，并增加了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)斷線自動智能重連設(shè)計(jì)模塊，提升了系統(tǒng)的自動化性能，保證且提高了三臺網(wǎng)絡(luò)化光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量數(shù)據(jù)通信的可靠性和自動化水平。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:包括第一光電經(jīng)緯儀單元、第二光電經(jīng)緯儀單元以及第三光電經(jīng)緯儀單元；所述第一光電經(jīng)緯儀單元通過第二光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接；所述第一光電經(jīng)緯儀單元與第三光電經(jīng)緯儀單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光電經(jīng)緯儀實(shí)時(shí)交會測量的TCP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述第一光電經(jīng)緯儀單元包括第一客戶端以及與第一客戶端連接的第一服務(wù)器；所述第二光電經(jīng)緯儀單元包括第二客戶端以及與第二客戶端連接的第二服務(wù)器；所述第三光電經(jīng)緯儀單元包括第三客戶端以及與第三客戶端連接的第三服務(wù)器； 所述第一服務(wù)器與第二客戶端連接；所述第二服務(wù)器與第三客戶端連接；所述第三服務(wù)器與第一客戶端連接。
【文檔編號】G01C23/00GK103607384SQ201310566867
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】程志遠(yuǎn), 閆旻奇, 李艷, 張羽, 夏愛利 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所